Скважинный якорь Советский патент 1991 года по МПК E21B40/00 

Изобретение относится к нефтегазодобывающей промышленности и может быть испопьзовано для ограничения скорости спуска скважинного оборудования и предотвращения его падения на забой скважины в аварийных ситуациях. Устройство предназначено для преимущественного использования с глубинно-насосным оборудованием.

Целью изобоетения является повышение надежное ги работы скважинного якоря за счет увеличения чувствительности срабатывания в жидкой или газовой среде.

На Фиг 1 изображен сквзжинный якорь н рабочем положении в газовой среде скважины; на фиг.2 - полый цилиндр в рабочем положении в жидкости.

Скважинный якорь содержит полый стеол 1 с коническим участком 2 наружной поверхности. Ь продольных прорезях 3 по- пого ствола 1 размещены с возможностью осевого перемещения плашки 4, соединенные при помощи толкателей - гибкоупругих планок 5 с полым цилиндром 6. Плашки 4 находятся в контакте с коническим участком 2 для приведения их в рабочее положение. Полый цилиндр 6 подвешен на тарированной пружине 7, закрепленной на полом стволе, и те (вскопически связан с последним В боковые пазы цилиндра 6 при помощи шарниров 8 вставлены лепестки 9. способные раскрываться на определенный угол и перекрывать, таким образом, в рабочем положении сечение скважины, образуя экран. Шарниры расположены в средней части лепестков. Полый цилиндр б имеет нижнее и верхнее осевые отверстия 10 и помещенный внутри его поплавок 11. Для соединения устройства с погружным обору- дованием спускаемым в эксплуатационную колонну 12, полный ствол снабжен резьбой. Поппавок расположен в исходном положении под лепестками экрана,

В сквяжинной жидкости якорь работает следующим образом.

Для обеспечения заданной чувствительности якоря выбирают площадь основания полого цилиндра 6. жесткость пружины 7 и массу подвижной части устройства в соотношении, обеспечивающем подъем цилиндра 6 с плашками 4 до сцепления их с колонной труб при заданной скорости оборудования.

В исходном положении якоря цилиндр 6 через отверстия в его основаниях заполняется скважинной жидкостью и занимает крайнее нижнее положение а плашки 4 не выступают за габариты попою ствола 1. Всплывший поплавок 1 1 взаимодействуя с верхними частями 13 каждого ил Л МРСТКОВ

9, расположенными в полости цилиндра 6. прижимает их нижние части, расположенные на наружной поверхности цилиндра 6, к корпусу цилиндра При движении якоря с

погружным оборудованием вниз вытесненная скважинная жидкость поднимается вверх по кольцевому зазору между полым стволом 1 и эксплуатационной колонной 12 скважины, создавая некоторый поршневой

эффект на основание цилиндра 6.

При скорости спуска, не превышающей допустимую величину, цилиндр б остается в нижнем положении и якорь не срабатывает на заклинивание. При превышении допустимой скорости за счет поршневого эффекта и сжатия пружины 7 цилиндр 6 перемещает плашки 4 вверх до контакта их наружной поверхности с эксплуатационной колонной 12, и происходит-заякоривание подземного

оборудования. Для привода якоря в исходное состояние необходимо приподнять обо- рудование и освободить плашки от заклинивания. Скорость срабатывания устройства регулируется предварительным

подбором площади основания цилиндра 6, а плотность скважинной жидкости не оказывает влияния на скорость срабатывания устройства вследствие постоя нэго поступления скважинной жидкости в осевые отверстия 10 цилиндра 6 при спуске глубинно-насосного оборудования

В случае низкого статического уровня в скважине якорь работает в газовой среде следующим образом.

Скважинная жидкость вытекает из цилиндра 6, поплавок 11 опускается, освобождая верхние части 13, и лепестки 9 расширяются, увеличивая, тем самым, рабочее сечение экрана, т.е увеличивая площадь

поперечного сечения якоря Это ведет к увеличению поршневого эффекта и уравнивает скорость срабатывания якоря в газовой среде по сравнению с жидкой фазой Лепестки 9 сберегаются от деформации j г генки скважины центрирующими выступами 14

Формула изобретения

Скважинный якорь, включающий полый ствол с коническим участком наружной поверхности, расположенный в нижней части корпуса и телескопически с ним связанный полый цилиндр с осевым отверстием в вер хней части, расположенные на коническом участке полого ствола с возможностью осевого перемещения плашки с толкателями в нижней части, связанными с полым цилиндром, отличающийся тем, что. с целью повышения надежности работы скважинного якоря за счет увеличения чувствительности срабатывания в жидкой или газовой среде, полый цилиндр расположен в полости ствола и имеет поплавок и экран, последний выполнен в виде шарнирно связанных своей средней частью со стенкой цилиндра лепестков, причем верхние части лепестков размещены в полости цилиндра, а нижние на его наружной поверхности с возможностью перекрытия в рабочем положении со- чения скважины; поплавок расположен п исходном положении в полости цилиндра под лепестками с возможностью пзяимодейгтвия с верхними частями последних при осевом пе ремещении поплавка для изменения рабочего сечения экрана, при этом в нижней части по лого цилиндра выполнено осевое отверстие

Изобретение относится к нефтегазодобывающей промышленности и может быть использовано для ограничения скорости спуска скважинного оборудования и предотвращения его падения. Цель - повышение надежности работы скважинного якоря за счет увеличения чувствительности срабатывания в жидкой или газовой среде. Для этого полый цилиндр 6 расположен в полости ствола 1 и имеет поплавок 11 и экран. Последний выполнен в виде шарнирно связанных своей средней частью со стенкой цилиндра лепестков 9. Верхние части лепестков размещены в полости цилиндра 6, а нижние - на его наружной поверхности с возможностью перекрытия в рабочем положении сечения скважины. Поплавок 11 расположен в исходном положении в полости цилиндра 6 под лепестками 9 с возможностью взаимодействия с верхними частями последних при осевом перемещении поплавка 11 для изменения рабочего сечения экрана. В нижней части цилиндра 6 выполнено осевое отверстие. Скорость срабатывания устройства регулируется предварительным подбором площади основания цилиндра 6. Плотность скважинной жидкости не оказывает влияния на скорость срабатывания устройства вследствие постоянного поступления скважинной жидкости в осевые отверстия 10 цилиндра 6 при спуске глубиннонасосного оборудования. При низком статическом уровне в скважине якорь работает в газовой среде. 2 ил.

11

13 8

фиг.